印刷基板及其制造方法

專利名稱：印刷基板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及在信息設備、電子設備、便攜設備、汽車零件、航空宇航設備等的帶狀電纜和平面天線，或者半導體器件設備、半導體插座等中適宜使用的印刷基板及其制造方法。
背景技術：
現有的印刷基板P如圖13所示在樹脂基板1的表面上用粘接劑2粘接薄的銅板3，并且雖然沒有圖示但在其表面上涂敷感光乳劑，實施曝光、顯影蝕刻處理，形成電路圖案或者電路回路。
但是，在折彎使用的情況下薄的銅板3容易剝落，如果為了防止這種情況而使用堅固的粘接劑2，則該粘接劑2的層在使印刷基板P折彎時容易產生龜裂，損害導電性的情況很多。此外，存在用鉆孔機鉆通孔的作業步驟需要花費許多時間的問題。
為了解決這種問題，開發在專利文獻1中公開的多孔質的薄片，形成了電路圖案，但產生新的問題。
在多孔質的薄片或者箔上用導電性物質形成了電路回路的印刷基板上必須形成絕緣膜，但當該絕緣物質使用了硬質的環氧樹脂的情況下，柔軟性差，如果折彎則有時出現龜裂。或者做成通過使聚酯膜、聚酰亞胺膜等附著而設置絕緣層的構造。但是，即使這樣也發生了不能產生作為原本的技術解決目的的柔軟性的問題。
專利文獻1專利第2799411號公報發明內容本發明就是鑒于上述問題而提出的，提供一種除去上述現有技術的缺點的印刷基板及其制造方法。
上述問題可以通過具有以下特征的印刷電路板來解決在由非導電性材料構成的多孔質薄片或者箔上形成的、由導電性材料構成的電路圖案上通過蒸鍍聚合法形成有機高分子膜作為絕緣薄膜。
此外，以上的課題可以通過具有以下特征的印刷基板來解決對于在由非導電性材料構成的多孔質的第1薄片或者箔上形成了第1規定電路圖案的第1基板，和在由非導電性材料構成的多孔質的第2薄片或者箔上形成了第2規定電路圖案的第2基板，以上述第1規定圖案的至少一部分和上述第2規定圖案的至少一部分充分接觸的方式，將上述第1基板和上述第2基板上下重疊而進行一體化，在上述第1、第2規定電路圖案上通過蒸鍍聚合法形成有機高分子膜作為絕緣薄膜。
此外，以上課題通過具有以下特征的印刷基板的制造方法來解決，該方法具有以下步驟(A)在非導電性的多孔質薄片或者箔上形成光敏抗蝕劑層；(B)在上述規定的光敏抗蝕劑層上通過進行曝光、顯影來形成規定電路圖案；(C)在上述電路圖案上鍍敷導電性材料；(D)除去上述光敏抗蝕劑層；(E)在由上述導電性材料構成的電路圖案上通過蒸鍍聚合法蒸鍍有機高分子材料作為絕緣薄膜。
此外，以上課題通過具有以下特征的印刷基板的制造方法來解決，該方法具有以下步驟(A)在非導電性的多孔質薄片或者箔上形成光敏抗蝕劑層；(B)在上述規定的光敏抗蝕劑層上通過進行曝光、顯影來形成規定電路圖案；(C)在上述電路圖案上鍍敷導電性材料；(D)除去上述光敏抗蝕劑層；(E)在上述鍍敷步驟后進一步在上述導電性材料的電路圖案上鍍敷與上述導電性材料相同的導電性材料，使上述電路圖案的厚度成為規定的大小；(F)在由上述導電性材料構成的電路圖案上通過蒸鍍聚合法蒸鍍有機高分子材料作為絕緣薄膜。
如果采用本發明的印刷基板及其制造方法，則包含絕緣膜的整體的厚度變得非常小，柔軟性(Flexibility)非常好，即使在狹窄的設備內空間內也容易折彎，能夠使整體的電路構成容易并且緊湊。


圖1是作為應用于實施方式1的薄片的網的局部透視圖。
圖2是表示實施方式1的印刷基板的制造步驟的第1步驟的剖面圖。
圖3是表示實施方式1的印刷基板的制造步驟的第2步驟的剖面圖。
圖4是表示實施方式1的印刷基板的制造步驟的第3步驟的剖面圖。
圖5是表示實施方式1的印刷基板的制造步驟的第4步驟的剖面圖。
圖6是表示電路圖案一例的平面圖。
圖7是實施方式1的印刷基板的剖面圖(為了比較而用雙點劃線表示現有技術中的絕緣層)。
圖8是表示實施方式2的印刷基板的制造步驟的剖面圖。
圖9是表示實施方式1的印刷基板的變形例的剖面圖。
圖10是表示實施方式2的印刷基板的變形例的剖面圖。
圖11是應用于本發明的兩個實施方式的蒸鍍聚合裝置的示意圖。
圖12是表示本發明的薄片的變形例的局部平面圖。
圖13是現有的印刷基板的剖面圖。
(符號說明)10網
14光敏抗蝕劑18銅20銅m聚酰亞胺60蒸鍍聚合裝置具體實施方式
以下參照附圖詳細說明應用了本發明的具體的實施方式。
圖1表示應用到本發明的實施方式1和2中的作為由非導電性材料構成的多孔質的薄片的網10，由用液晶聚合物形成的橫絲11和縱絲12構成。
如圖2所示，在網10的上下面上涂敷感光劑或者光敏抗蝕劑14。雖然未圖示但在上方接近形成有規定的圖案的光掩模進行曝光和顯影，在感光劑14上形成規定的圖案(開口)16(圖3)。
如圖4所示，在該圖案開口16上無電解鍍敷銅(Cu)18作為導電性材料。
進而，在包含Cu離子的溶液中漫漬圖4的鍍敷物并使電流流過，使銅20在先前的鍍敷18上生長(電解鍍敷)。通過調整流過電的時間能夠得到所希望的厚度的電路圖案(圖5)。圖6表示電路圖案的一例。
接著，用蝕刻液除去感光劑14。由此可以在網10之上得到由銅材料構成的電路圖案。而且，在圖5中以下為了容易理解圖，雖然在除去感光劑14后網10的鍍敷以外的部分露出，但假設作為薄片10保持同一形狀。實際上如圖7或者圖9所示。
在此參照圖11說明應用于本發明的蒸鍍聚合裝置60。
在通常的蒸鍍聚合法中，只能在與蒸發源對置的基板面上形成高分子膜。因而，把基板32以及真空槽壁30加熱到單分子物體(monomer)的蒸發溫度左右(200℃)，在其中如圖11所示導入2種單分子物體。正在開發這樣的方法(全方向同時蒸鍍聚合)，加熱到使單分子物體的飽和蒸氣壓相等的溫度并進行導入，在復雜形狀的表面上形成聚酰亞胺膜。
在圖11中作為單分子物體在槽30內導入PMDA34(無水苯均四酸)以及ODA(二氨基二苯醚，oxydianiline)36。
當只導入了1種單分子物體的情況下，在真空槽壁30和基板32上單分子物體不能附著，通過再蒸發而排氣，但如果同時導入2種單分子物體，則兩者在基板上進行反應而成為蒸氣壓低的二聚物或三聚物附著在基板32上，進一步進行反應而生長為高聚合物。因為未反應單分子物體分子從真空槽壁面整體上再蒸發，所以能夠得到膜厚分布均勻的薄膜。這樣，能夠在復雜形狀的基板、零件等上覆蓋膜厚均勻的聚酰亞胺膜。
蒸鍍聚合法因為用與通常的真空升華精制的工藝相同的方法進行單分子物體的輸送，所以生成的膜的純度高，而且沒有溶劑的添加、除去、回收等的工序(無公害)，能夠得到雜質的混入極其少的膜。此外，因為膜的生長忠實于基板表面的凸凹形狀，所以即使在細孔的內表面上也能夠均勻地成膜。
在圖11中，如果在槽30內作為基板32設置圖5的基板P′[由網10+電路圖案(18，20)構成。除去了光敏抗蝕劑層14]，則能夠在短時間內在正反面同時形成聚酰亞胺膜。
圖7表示這樣得到的絕緣材料被覆基板P″，但在現有技術中例如雙點劃線所示那樣用環氧材料M形成絕緣膜。這種情況下，印刷基板P″的整體厚度t為約40μ，而如果采用本發明的實施方式，則整體厚度t′成為約1μ。在圖7中，用虛線m表示聚酰亞胺膜，但即使加上電路圖案(18，20)也是約1μ。而且，在圖7中為了容易理解圖而大幅度縮小圖示環氧材料M的厚度。此外，在圖中假設忽略整體的比例。
而且，如果從平面上看，則殘留有相當多的網10張開網眼的部分。這樣得到的印刷基板P″變得非常柔軟。容易彎曲，且具有彎曲的部分的電路構成也如通常的聚乙烯袋薄片那樣容易進行。此外，聚酰亞胺m因為耐熱性好(例如熱變形小)，所以容易進行各種加工。
如果采用本發明的實施方式1，則進一步在圖9中在聚酰亞胺的薄膜m上濺射導電性材料(例如鋁)，形成鋁膜n。由此，能夠從外部向內部，以及從內部向外部進行電磁波屏蔽。
圖8表示本發明的實施方式2，在本實施方式中把在實施方式1中制成的印刷基板在上下重疊。上方的印刷基板P2和下方的印刷基板P1的電路圖案可以相同，也可以不相同，但在此圖示相同的情況。箭頭表示按壓力的方向。把充分接觸(相當接する)的電路部20、20′壓接。
電路圖案(18，20)(18′，20′)的相對的一側的電路部(20，20′)如圖示那樣充分接觸。用粘接劑Q把兩個基板P1、P2一體化。
經過一體化的印刷基板P1、P2用圖11的裝置把聚酰亞胺層形成在整個表面上。單分子物體還從相對紙面垂直的方向侵入，雖然圖示為緊密接觸，但是還侵入到粘接劑Q和電路圖案一部分之間的間隙、細孔內，形成聚酰亞胺膜。
圖10是表示本發明的實施方式2的印刷基板的變形例的剖面圖。在本變形例中，形成在第1印刷基板P1′上的電路圖案(38，40，50)與形成在上方的第2印刷基板P2′上的電路圖案(38′，40′，50′)不同。
這些電路圖案也和上述實施方式1的印刷基板同樣地制造，但如圖10所示，在上下重疊時在上面的電路圖案和下面的電路圖案中有部分未充分接觸的圖案部分(50，50′)。粘接劑Q在如圖所示那樣涂敷時，使上下的印刷基板P1、P2一體化。
這種情況下也是如果使用圖11的蒸鍍聚合裝置，則能夠簡單地在整個表面上聚合蒸鍍聚酰亞胺。還能夠容易在印刷基板P1′的上面側以及印刷基板P2′的下面側的電路圖案和網10、10′的整個面上蒸鍍聚酰亞胺。
而且，粘接劑Q在圖示中與圖案的一部分(40，40′，50′)緊密接觸，但即使在它們之間有間隙也沒有任何問題，在這些間隙之間也形成聚酰亞胺膜。
以上，說明了本發明的實施方式，但當然本申請發明并不限于這些，根據本發明的技術思想可以有各種變形。
例如，在以上的實施方式中，作為形成電路圖案的導電性材料使用了銅，但并不限于此，也可以是其他的導電構件，例如鋁(Al)或金(Au)。
此外，在作為電路圖案的銅表面上為了防止氧化，也可以鍍敷鎳(Ni)以及/或者金(Au)。假設在本發明的電路圖案中也包含這種情況。
此外，在以上的實施方式中，作為構成網10的材料使用了液晶聚合物，但也可以使用其他非導電性材料，例如使用聚酯。
此外，雖然作為通過蒸鍍聚合得到的有機高分子使用了聚酰亞胺，但也可以是其他的蒸鍍聚合得到的有機高分子，例如聚脲或聚酰胺。能夠改變單分子物體的種類，得到各種有機高分子的蒸鍍聚合物，根據其特性使用。
進而，在以上的實施方式中，作為薄片使用了用橫絲、縱絲編織了液晶聚合物材料的網10，但代替它也可以使用如圖12所示在由非導電性材料構成的箔S上形成了許多小貫通孔b的薄片。
權利要求
1.一種印刷基板，其特征在于在由非導電性材料構成的多孔質薄片或者箔上形成的、由導電性材料構成的電路圖案上通過蒸鍍聚合法形成有機高分子膜作為絕緣薄膜。
2.如權利要求1所述的印刷基板，其特征在于上述有機高分子是聚酰亞胺、聚酰胺以及聚脲中的任一種。
3.如權利要求1或2所述的印刷基板，其特征在于在上述絕緣薄膜上形成有金屬薄膜。
4.一種印刷基板，其特征在于對于在由非導電性材料構成的多孔質的第1薄片或者箔上形成了第1規定電路圖案的第1基板，和在由非導電性材料構成的多孔質的第2薄片或者箔上形成了第2規定電路圖案的第2基板，以上述第1規定圖案的至少一部分和上述第2規定圖案的至少一部分充分接觸的方式，將上述第1基板和上述第2基板上下重疊而進行一體化，在上述第1、第2規定電路圖案上通過蒸鍍聚合法形成有機高分子膜作為絕緣薄膜。
5.如權利要求4所述的印刷基板，其特征在于在上述第1、第2基板的上方或者下方，同樣地進一步將第3、第4......第n基板上下重疊，使這些第1、第2、第3、第4...第n(n≥3)，基板一體化。
6.如權利要求4或5所述的印刷基板，其特征在于上述有機高分子膜是聚酰亞胺、聚酰胺以及聚脲中的任一種。
7.如權利要求4至6中的任一項所述的印刷基板，其特征在于在上述絕緣薄膜上形成有金屬薄膜。
8.一種印刷基板的制造方法，其特征在于具有以下步驟(A)在非導電性的多孔質薄片或者箔上形成光敏抗蝕劑層；(B)在上述規定的光敏抗蝕劑層上通過進行曝光、顯影來形成規定電路圖案；(C)在上述電路圖案上鍍敷導電性材料；(D)除去上述光敏抗蝕劑層；(E)在由上述導電性材料構成的電路圖案上通過蒸鍍聚合法蒸鍍有機高分子材料作為絕緣薄膜。
9.一種印刷基板的制造方法，其特征在于具有以下步驟(A)在非導電性的多孔質薄片或者箔上形成光敏抗蝕劑層；(B)在上述規定的光敏抗蝕劑層上通過進行曝光、顯影來形成規定電路圖案；(C)在上述電路圖案上鍍敷導電性材料；(D)除去上述光敏抗蝕劑層；(E)在上述鍍敷步驟后進一步在上述導電性材料的電路圖案上鍍敷與上述導電性材料相同的導電性材料，使上述電路圖案的厚度成為規定的大小；(F)在由上述導電性材料構成的電路圖案上通過蒸鍍聚合法蒸鍍有機高分子材料作為絕緣薄膜。
10.如權利要求8或9所述的印刷基板的制造方法，其特征在于在上述絕緣薄膜上形成金屬薄膜。
11.如權利要求8至10中的任一項所述的印刷基板的制造方法，其特征在于上述有機高分子是聚酰亞胺、聚酰胺以及聚脲中的任一種。
全文摘要
本發明的目的在于得到非常柔軟的印刷基板。本發明的上述目的通過在由非導電性材料構成的多孔質薄片或者箔上形成的、由導電性材料構成的電路圖案上通過蒸鍍聚合法形成有機高分子膜作為絕緣薄膜的印刷基板，或者，具有以下步驟的印刷基板的制造方法來實現在非導電性的多孔質薄片或者箔上形成光敏抗蝕劑層；在上述規定的光敏抗蝕劑層上通過進行曝光、顯影來形成規定電路圖案；在上述電路圖案上鍍敷導電性材料；除去上述光敏抗蝕劑層；在由上述導電性材料構成的電路圖案上通過蒸鍍聚合法蒸鍍有機高分子材料作為絕緣薄膜。
文檔編號H05K1/11GK101091422SQ200680001549
公開日2007年12月19日 申請日期2006年2月23日 優先權日2005年2月28日
發明者川上孝, 佐草信之 申請人:株式會社創研